光学镀膜的化学工艺指的是什么？

镀膜是半导体及光学工业中最为重要的工艺之一.这里会总体归纳各类镀膜/薄膜工艺,从原理上了解这些工艺的异同.

简介

镀膜指在基材上形成从数纳米到数微米的材料层,材料可以是金属材料、半导体材料、以及氧化物氟化物等化合物材料.镀膜的工艺可以最简略的分为化学工艺及物理工艺:

化学方法

通常是液态或者气态的前体材料经过在固体表面的化学反应,沉积一层固体材料层.以下常见的镀膜工艺都是属于化学工艺:

电镀(Electroplating):利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺图片化学溶液沉积 Chemical solution deposition (CSD):是利用一种合适的还原剂使镀液中的金属离子还原并沉积在基体表面上的化学还原过程.与电化学沉积不同,化学沉积不需要整流电源和阳极.Sol-Gel技术就是一种化学溶液沉积方法.

旋转涂覆法 Spin-coating:即在高速旋转的基片上,滴注各类胶液,利用离心力使滴在基片上的胶液均匀地涂覆在基片上,厚度视不同胶液和基片间的粘滞系数而不同,也和旋转速度及时间有关.通常也需要涂胶后的热处理来使胶状涂膜晶体化.对于高分子聚合物Polymer的薄膜涂覆比较有效,广泛应用于半导体的光感掩膜涂覆.

化学气相沉积 Chemical vapor deposition(CVD):把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基材的反应室,借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态薄膜的工艺技术.

等离子增强化学气相沉积 Plasma enhanced Chemical vapor deposition (PECVD):是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离,在局部形成等离子体,而等离子体化学活性很强,很容易发生反应,在基片上沉积出所期望的薄膜.因为利用了等离子的活性来促进化学反应,PECVD可以在较低的温度下实现.

是真空的，半导体主要是镀膜工艺，镀膜工艺需要在真空环境中进行。真空腔体是保持内部为真空状态的容器，真空腔体的制作要考虑容积、材质和形状。真空腔体是为减少了半导体应用中真空腔的个数而研发的一种结构，其晶圆容量几乎不变。

真空腔体的内壁表面吸附大量的气体分子或其他有机物，成为影响真空度的放气源。为实现超高真空，要对腔体进行150—250℃的高温烘烤，以促使材料表面和内部的气体尽快放出。烘烤方式有在腔体外壁缠绕加热带、在腔体外壁固定铠装加热丝或直接将腔体置于烘烤帐篷中。

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